1、机械效率之2Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 【目录】突显受力分析的重要性12非特定情况下如何列机械效率表达式3突出易错题的对、错解题方法对比3动总有用GGGnFGFSGhWW关于关于 物体在空气中时物体在空气中时 的竖向省力滑轮的竖向省力滑轮 计绳重和轮计绳重和轮轴间摩擦轴间摩擦例例1如图如图23所示（滑轮组的绕绳未画出）所示（滑轮组的绕绳未画出），人以人以600N的力向的力向下拉动绕在滑轮组上的绳子，在下拉动绕在滑轮组上的绳子，在10秒内使绳端向下移动了秒内使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了重物匀速上升了0.5m，已知动滑轮重
2、为，已知动滑轮重为500N，滑轮组的机械效，滑轮组的机械效率为率为70%（g10N/kg）（）（1）按题意画出滑轮组的绕绳）按题意画出滑轮组的绕绳（2）人的拉力的功率多大？（）人的拉力的功率多大？（3）被吊起的重物质量多大？被吊起的重物质量多大？ NNNGFG130050060033动物%7060033NGFGWW物物总有用NG1260物 F例例2质量为质量为4t的旅游车陷入沼泽地，并且发动机出现了故障。如的旅游车陷入沼泽地，并且发动机出现了故障。如图所示，在小汽车的牵引下，使用滑轮组把旅游车拉出沼泽地。图所示，在小汽车的牵引下，使用滑轮组把旅游车拉出沼泽地。旅游车的运动可看成速度旅游车的运动
3、可看成速度v=0.5ms的匀速直线运动，移动的距离的匀速直线运动，移动的距离s=4m。在最省力的情况下，小汽车提供的拉力。在最省力的情况下，小汽车提供的拉力F=0.510 4 N，滑滑轮组的机械效率轮组的机械效率=80% %。(滑轮、绳所受重力不计滑轮、绳所受重力不计)求：求：(1)在图中画出最省力的绕绳方法。在图中画出最省力的绕绳方法。 (2)所受阻力所受阻力。 (3)滑轮组对旅游车所做的有用功。滑轮组对旅游车所做的有用功。 (4)小汽车匀速运动的速度。小汽车匀速运动的速度。 NNFf1000105 . 051514%80105 . 0554NfFfWW总有用Nf41026动总有用GGGnF
4、GFSGhWW关于关于 物体在空气中时物体在空气中时 的竖向省力滑轮的竖向省力滑轮 n倍的位置倍的位置和大小和大小例例3用如图所示的滑轮提升重用如图所示的滑轮提升重4.5103N的货物的货物A，使，使A在在2s内匀速升高内匀速升高2m。如果拉力。如果拉力F为为10000N，忽略绳重和轴摩擦。，忽略绳重和轴摩擦。求：拉力求：拉力F在在2s内做的功和内做的功和滑轮的机械效率滑轮的机械效率 。 %5 .22102105 . 4243NNFGWW总有用%90102105 . 42243NNFGWW总有用例例4.用如图所示的滑轮组提升重物用如图所示的滑轮组提升重物G，拉力，拉力F的大小为的大小为200N
5、,物重为物重为500N，求，求滑轮组提升重物的机械效率滑轮组提升重物的机械效率。 %3 .8320035003NNFGWW总总有用有用%5 .6220045004NNFGWW总总有用有用9动总有用GGGnFGFSGhWW关于关于 物体在空气中时物体在空气中时 的竖向省力滑轮的竖向省力滑轮 W有有不再是不再是克服物体重克服物体重力做功力做功例例5. 一根均匀的金属杆一根均匀的金属杆AB长长4m，自重为，自重为4000N，放在水平地，放在水平地面上。人站在水平地面上，竖直向下用力拉绳端，使金属杆的面上。人站在水平地面上，竖直向下用力拉绳端，使金属杆的B端受到的竖直向上的拉力端受到的竖直向上的拉力,
6、匀速略微向上运动，此过程中滑轮匀速略微向上运动，此过程中滑轮组的机械效率保持不变。已知动滑轮重组的机械效率保持不变。已知动滑轮重500N,滑轮组的绳重、滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略。求滑轮组的机械效率。绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略。求滑轮组的机械效率。%8950040004000NNNGGGWW动杆杆总有用 %8050020002000NNNGFFWW动拉拉总有用F拉拉F拉拉G杆杆G动动 例例6如图，一根长如图，一根长10m粗细不均匀的金属路灯杆重粗细不均匀的金属路灯杆重1000N，放，放在水平地面上。工人竖直向下用在水平地面上。工人竖直向下用250N力力F拉滑轮组的绳端，将路拉
7、滑轮组的绳端，将路灯杆的灯杆的A端匀速略微向上提起的过程中，滑轮组的机械效率保持端匀速略微向上提起的过程中，滑轮组的机械效率保持80%不变。滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略，不变。滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略，g = 10N/kg。求：如用起重机将路灯杆保持水平状态吊起时，钢缆应系在距离求：如用起重机将路灯杆保持水平状态吊起时，钢缆应系在距离A点多远处？点多远处？ %8025044NFFFWW拉拉拉拉总总有用有用FG杆杆F拉拉F拉拉例例7.如图所示滑轮组，物体浸没在水中，已知物重如图所示滑轮组，物体浸没在水中，已知物重400N，重物，重物的体积为的体积为5dm3，拉力做
8、的总功为，拉力做的总功为900J，物体上升的距离是，物体上升的距离是2m（物体不出水面），不计绳重和摩擦，（物体不出水面），不计绳重和摩擦，(g取取10N/kg)，求机械效，求机械效率。率。 总总物物总总有用有用WhGWW总总浮浮物物总总拉拉总总有用有用）（WFGWhFWWG物物F拉拉13FSGhWW总总有有用用W总总不再是不再是拉力做功拉力做功例例8.据报道，华中农业大学的几位学生发明了一种水面垃圾清据报道，华中农业大学的几位学生发明了一种水面垃圾清理船，它能将水面上漂浮的垃圾通过前端的两个旋转滤网收集理船，它能将水面上漂浮的垃圾通过前端的两个旋转滤网收集后，由倾斜的传送带送至船尾的垃圾箱中
9、。若相关数据如下表：后，由倾斜的传送带送至船尾的垃圾箱中。若相关数据如下表：(1)工作前，质量为工作前，质量为60 的驾驶员登上船后，它排开水的体积是的驾驶员登上船后，它排开水的体积是多少多少?(2)正常工作时，传送带将收集的垃圾升高正常工作时，传送带将收集的垃圾升高05m后，落入垃圾箱中，这要消耗发动后，落入垃圾箱中，这要消耗发动机的机的1的能量。它在的能量。它在5分钟内可传送分钟内可传送300的垃圾，求传送带的传送效率。的垃圾，求传送带的传送效率。名称名称水面垃圾清水面垃圾清理船理船发动机发动机汽油发动机汽油发动机额定功率额定功率5kW5kW质量（空载）质量（空载）200200排水量排水量
10、10001000 PthGWW%1物物总总有用有用15总总有用有用WW非特定情况下，机械效率分析非特定情况下，机械效率分析回归根本回归根本如图如图19，要把一个质量是，要把一个质量是450kg的贵重物品的贵重物品A沿水平地面移动沿水平地面移动100m，工人把它放在一个质量是，工人把它放在一个质量是50kg的木板的木板B上，然后用上，然后用400N的水平拉力将木板的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。沿直线匀速拉动，直至终点。（注：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）（注：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）（1）在匀速拉动）在匀速拉动B的过程中，的过程中，A、B之间的摩擦力是之间的摩擦力是 N。 （2）计算拉力做的总功是多少焦耳？）计算拉力做的总功是多少焦耳？（3）在拉力做功的过程中，机械效率是多少？在拉力做功的过程中，机械效率是多少？水平拉力可以分成两个成分，即拉动A的拉力和拉动B的拉力 FFA109%90FFFSSFWWAA总总有有用用Thanks
